[發(fā)明專利]一種基于COTS的帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)功能演示系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010593227.3
• 申請(qǐng)日: 2010-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN102045256A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何鋒;陳瑤;李峭;熊華鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L12/26
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種基于COTS技術(shù)的帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于航空電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過對(duì)普通以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行改造，使系統(tǒng)在消息發(fā)送過程中滿足帶寬預(yù)分配機(jī)制，并格式化通信數(shù)據(jù)幀格式，使改造后的普通以太網(wǎng)結(jié)點(diǎn)能夠無縫接入航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)中；其特征在于：該系統(tǒng)包括端系統(tǒng)和交換節(jié)點(diǎn)兩部分；

端系統(tǒng)采用通用計(jì)算技術(shù)模擬航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)中真實(shí)端系統(tǒng)功能；通過對(duì)端系統(tǒng)航空電子應(yīng)用相關(guān)消息的周期進(jìn)行模擬，對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的采樣服務(wù)和隊(duì)列服務(wù)進(jìn)行定制和行為仿真，對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的虛擬鏈路進(jìn)行配置和幀間間隔保障，并按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀格式進(jìn)行幀組裝，模擬端系統(tǒng)通信功能；所述的端系統(tǒng)包括有網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊、接口服務(wù)模塊、端系統(tǒng)仿真模塊；

交換節(jié)點(diǎn)采用COTS交換機(jī)，按照配置的固定MAC地址表對(duì)進(jìn)入到交換節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理；所述的交換節(jié)點(diǎn)包括有交換模塊和靜態(tài)路由配置模塊；

在系統(tǒng)對(duì)于消息接收處理過程中，將具有虛擬鏈路標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)幀提交端系統(tǒng)應(yīng)用作進(jìn)一步處理，對(duì)于普通以太網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)幀，則原封不動(dòng)提交給TCP/IP協(xié)議幀，進(jìn)行一般網(wǎng)絡(luò)通信處理；通過配置靜態(tài)路由表，實(shí)現(xiàn)交換節(jié)點(diǎn)按照虛擬鏈路ID為標(biāo)識(shí)的固定轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)處理；通過對(duì)端系統(tǒng)和交換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，完整實(shí)現(xiàn)：發(fā)送消息-源通信端口-源IP-虛擬鏈路-目的IP-目的通信端口-接收消息的尋址映射，模擬了帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)基于虛擬鏈路的整個(gè)通信過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于COTS技術(shù)的帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，其特征在于：所述端系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的收發(fā)功能；網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊基于NDIS驅(qū)動(dòng)模型，從物理端口捕獲數(shù)據(jù)，根據(jù)包的不同類型，將具有虛擬鏈路編號(hào)的數(shù)據(jù)幀提交給端系統(tǒng)原型中的接口服務(wù)模塊，將其它數(shù)據(jù)包原封不動(dòng)提交給TCP/IP協(xié)議棧，進(jìn)行一般的網(wǎng)絡(luò)通信處理；從端系統(tǒng)原型中的接口服務(wù)模塊傳遞過來的帶有虛擬鏈路標(biāo)識(shí)，并按照帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)協(xié)議幀格式進(jìn)行封裝的數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊將其交給物理端口發(fā)送出去，完成數(shù)據(jù)幀的實(shí)際發(fā)送過程。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于COTS技術(shù)的帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，其特征在于：所述端系統(tǒng)原型中的接口服務(wù)模塊，按照帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的分包、組包、幀格式封裝、幀格式解析的幀格式處理，同時(shí)按照承載數(shù)據(jù)幀的虛擬鏈路的幀間間隔，控制數(shù)據(jù)幀向端系統(tǒng)原型中的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊提交的時(shí)間，保證消息通信所需的帶寬預(yù)分配方案；接口服務(wù)模塊包括兩組功能集合：虛擬鏈路發(fā)送功能組和虛擬鏈路接收功能組；對(duì)于虛擬鏈路發(fā)送功能組集合，當(dāng)接收到從應(yīng)用程序發(fā)來的消息后，按照配置文件端口服務(wù)配置情況，進(jìn)行采樣端口和隊(duì)列端口緩沖處理，并添加對(duì)應(yīng)UDP包頭，根據(jù)承載消息的虛擬鏈路的最大幀長(zhǎng)配置進(jìn)行IP分包處理，將分包加上對(duì)應(yīng)的IP頭，計(jì)算IP包頭的校驗(yàn)和，然后將分包加上MAC包，將各包放入對(duì)應(yīng)子虛擬鏈路的緩存隊(duì)列中，輪盤查詢所有虛擬鏈路，取出有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，且滿足BAG要求的數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)包加上幀順序SN序號(hào)，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊；對(duì)于虛擬鏈路接收功能組集合，當(dāng)接收從網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)來的帶寬預(yù)分配保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀，判斷數(shù)據(jù)幀的虛擬鏈路歸屬以及SN序號(hào)，將通過檢查的數(shù)據(jù)幀加入對(duì)應(yīng)的接收虛擬鏈路緩存中，去數(shù)據(jù)幀MAC包頭，完成IP校驗(yàn)，解IP包頭，并判斷數(shù)據(jù)幀是否為分包類型，完成組包操作，然后完成UDP校驗(yàn)，解UDP包頭，將解析后的消息放入采樣端口和隊(duì)列端口緩沖中，并通知應(yīng)用程序進(jìn)行消息接收處理。